Idi na sadržaj

Hapten

S Wikipedije, slobodne enciklopedije

Hapteni su relativno male molekule koje izazivaju imunski odgovor samo ako su pričvršćene na veliki nosač, kao što je protein; nosač može biti onaj koji takođe ne izaziva imunski odgovor sam (općenito, samo velike molekule, infektivni agensi ili netopiva strana materija mogu izazvati imunski odgovor u tijelu).

Jednom kada tijelo stvori antitijela na hapten-nosaču, aduktirani mali molekulski hapten se također može povezati s antitijelom, ali obično neće pokrenuti imunski odgovor; obično to može učiniti samo aditivni hapten-nosač. Ponekad je mala molekula haptena može čak i blokirati imunski odgovor na adukt hapten-nosača, sprečavajući adukt od vezanja antitijela, proces koji se zove haptenska inhibicija.

Mehanizmi odsustva imunskog odgovora mogu varirati i uključuju složene imunske procese, ali mogu uključivati odsutne ili nedovoljne signale kostimulacije iz antigen-prezentirajućih ćelija.

Hapteni su korišteni za proučavanje alergijskog kontaktnog dermatitisa (ACD) i mehanizama upalne bolesti crijeva (IBD) da induciraju autoimunske reakcije.[1] Koncept haptena nastao je iz djela Karla Landsteinera [2][3] koji je takođe započeo i upotrebu sintetskih haptena za proučavanje imunohemijskih fenomena.[4]

Primjeri haptena

[uredi | uredi izvor]

Prvi istraživani hapteni bili su anilin i njegovi karboksilni derivati (antranilna kiselina, 3-aminobenzojeva kiselina i p-aminobenzojeva kiselina).[5] Dobro poznat primjer haptena je rushiol, toksin koji se nalazi u otrovnom bršljanu. Kad se apsorbira kroz kožu iz biljke, urushiol se, u ćelijama kože, podvrgava oksidaciji, kako bi nastao stvarni hapten, reaktivna molekula kinona, koji tada reagira s proteinima kože kako bi tvorio haptenske adukte. Obično prvo izlaganje izaziva samo senzibilizaciju, pri kojoj postoji proliferacija efektorskih T-ćelija. Nakon naknadne, druge izloženosti, proliferirane T-ćelije mogu se aktivirati, stvarajući imunsku reakciju koja stvara tipske plikove na izloženoj površini otrovnom bršljanu. Neki hapteni mogu izazvati autoimune bolesti. Primjer je hidralazin , lijek za snižavanje krvnog pritiska koji povremeno može proizvesti lijek (za lupus erythematosus) kod određenih osoba. Čini se da je to i mehanizam pomoću kojeg anestetički plin halotan može prouzrokovati opasni po život hepatitis, kao i mehanizam pomoću kojeg penicilin, lijek koji izaziva autoimunu hemolitku anemiju. Ostali hapten koji se najčešće koriste u molekulskoj biologiji uključuju primjenu floresceina, biotina, digoksigenina i dinitrophenola. Konačno, alergiju na nikl uzrokuju ioni nikla, metala koji prodiru u kožu i vežu se za proteine kože.

Haptenska konjugacija

[uredi | uredi izvor]

Zbog svoje prirode i svojstava, aditivi haptena-nosača su bili od ključne važnosti u imunologiji. Oni su korišteni za procjenu svojstava specifičnih epitopa i antitijela. Važni su u pročišćavanju i proizvodnji monoklonskih antitijela. Također su od vitalnog značaja za razvoj osjetljivih kvantitativnih i kvalitativnih imunoloških analiza.[6] Međutim, da bi se postigli najbolji i najpoželjniji rezultati potrebno je uzeti u obzir mnoge faktore u oblikovanju haptenih konjugata. Uključuju metod konjugacije haptena, vrstu korištenog nosača i gustoću haptena. Varijacije ovih faktora mogu dovesti do različitih snaga imunskog odgovora na novoformiranu antigenu determinantu.

Općenito, nosači proteina trebaju biti imunogeni i sadržavati dovoljno aminokiselinskih ostataka u reaktivnim bočnim lancima da se konjugiraju s haptenima. Ovisno o haptenima koji se koriste, drugi faktori u razmatranju proteinskih nosača mogu uključivati njihovu in vivo toksičnost, komercijalnu dostupnost i troškove.[6]

Najčešći nosači uključuju serumski globulin, albumine, ovalbumin i mnoge druge. Iako se proteini uglavnom koriste za haptensku konjugaciju, takođe se mogu koristiti i sintetski polipeptidi poput poli-L-glutaminske kiseline, polisaharida i liposomi.

Metodi konjugacije haptena

[uredi | uredi izvor]

Prilikom izbora prikladnog metoda za kontenzivno povezivanje , moraju se identificirati funkcionalne skupine na haptenu i njegovom nosaču. Ovisno o prisutnim grupama, može se primijeniti jedna od dvije glavne strategije:

  1. Spontana hemijska reakcija koristi se kada je hapten hemijski reaktivni molekul, kao što su anhidridi i izocianati. Ovaj metod konjugacije je spontan i nisu potrebni agensi za umrežavanje.[6]
  2. Molekule intermedijarnog ukrštanja se uglavnom odnose na nereaktivne haptene . Agensi sa najmanje dve hemijski reaktivne grupe kao što su karbodiimid ili glutaraldehid pomažu u konjugaciji haptena u njihovih nosače. Opseg umrežavanja ovisi o omjeru hapten/ nosač/ spojnica, koncentraciji haptena/nosača i temperaturi, pH okruženju.[6]
    • Karbodiimid uključuje grupu spojeva opće formule RN=C=NR', pri čemu su R i R' ili alifatski (tj. dietilkarbodiimid) ili aromatski (tj. difenilkarbodiimid). Konjugacija upotrebom karbodiimida zahtijeva prisustvo α ili ɛ-amino- i karboksilne skupine. Amino grupa obično dolazi od lizilskog ostatka proteinskog nosača, dok karboksilna grupa dolazi iz haptena . Tačan mehanizam ove reakcije još nije poznat. Međutim, predložena su dva puta. Prvi postulati formiraju intermedijar koji može reagirati s aminom. Drugi navodi da je došlo do preuređenja acil ureje, glavnog bočnog produkta reakcije na visokoj temperaturi.[7]
    • Glutaraldehidni metod deluje reakcijom glutaraldehida s aminskim grupama da bi se formirale Schiff-ove baze ili proizvodi dodavanja dvostruke veze tipa Michael. Prinos konjugata može se kontrolisati variranjem pH reakcije. Viši pH stvorio bi više Schiff-ovih bazinih intermedijara i posljedično doveo do povećanja broja i veličine hatenitih konjugata. Sve u svemu, umreženost koja uključuje glutaraldehid vrlo je stabilna. Međutim, vakcinirane životinje imaju tendenciju da prepoznaju glutaraldehidske poprečnovezne mostova kao epitope.[8]
  3. Kapilarna elektroforeza visokih performansi (HPCE) je alternativna metoda u optimizaciji konjugacije haptena i proteina. HPCE se uglavnom koristi u odvajanju ugljikohidrata s vrlo visokim kapacitetom odvajanja. Mnogobrojne su prednosti upotrebe HPCE-a kao tehnike za ispitivanje određenih konjugata, kao što su samo potrebne minutne veličine uzorka (nl). Pored toga, uzorak koji se koristi ne mora biti čist i nije potrebna vrsta radio-obilježavanja. Velika korist ove

og metoda kontenzivne konjugacije je u tome što postoji automatizirana analiza uzorka i ispitivanje njegove interakcija može se odrediti u slobodnoj otopini. Ovaj metod konjugacije hapten-protein izuzetno je djelotvoran kod konjugata male gustoće epitopa, gdje je inače vrlo zahtjevna upotreba drugih metoda za određivanje njihove električne ili ionske pokretljivosti.[9][10]

Inhibicija haptena

[uredi | uredi izvor]

Inhibicija haptena ili „poluhaptena“ je inhibicija hipersenzitivnosti tipa III. Inhibirane molekule haptena vežu se s antitijelima na tu molekulu bez izazivanja imunskog odgovora, ostavljajući manje antitela da se vežu za imunogeni adukt hapten-proteina. Primjer hapten inhibitora je dekstran 1, što je mali dio (1 kilodaltona) cijelog kompleksa dekstrana, koji je dovoljan za vezanje antitijela protiv dekstrana, ali nedovoljno za rezultira formiranjem imunskih kompleksa i rezultirajućih imunskih odgovora.[11]

Također pogledajte

[uredi | uredi izvor]

Reference

[uredi | uredi izvor]
  1. ↑ Erkes, Dan; Selvan, Senthamil (2014). "Hapten-Induced Contact Hypersensitivity, Autoimmune Reactions, and Tumor Regression: Plausibility of Mediating Antitumor Immunity". Journal of Immunology Research. Hindawi. 2014: 1–28. doi:10.1155/2014/175265. PMC 4052058. PMID 24949488.
  2. ↑ Landsteiner, Karl (1945). The Specificity of Serological Reactions. Cambridge: Harvard Univ. Press.
  3. ↑ Landsteiner, Karl (1990). The Specificity of Serological Reactions, 2nd Edition, revised. Courier Dover Publications. ISBN 978-0-486-66203-9.
  4. ↑ Shreder, Kevin (mart 2000). "Synthetic Haptens as Probes of Antibody Response and Immunorecognition". Methods. 20 (3): 372–379. doi:10.1006/meth.1999.0929. PMID 10694458.
  5. ↑ Based on K. Landsteiner, 1962, The Specificity of Serologic Reactions, Dover Press
  6. 1 2 3 4 Lemus, Ranulfo; Karol, Meryl H. (2008). Conjugation of Haptens. Allergy Methods and Protocols. Methods in Molecular Medicine. 138. str. 167–182. doi:10.1007/978-1-59745-366-0_14. ISBN 9780896038967. PMID 18612607.
  7. ↑ Bauminger, Sara; Wilchek, Meir (1980). "[7] the use of carbodiimides in the preparation of immunizing conjugates". Immunochemical Techniques, Part A. Methods in Enzymology. 70. str. 151–159. doi:10.1016/s0076-6879(80)70046-0. ISBN 9780121819705. PMID 6999295.
  8. ↑ Carter, John (1. 1. 1996). "Conjugation of Peptides to Carrier Proteins via Glutaraldehyde". The Protein Protocols Handbook. str. 679–687. doi:10.1007/978-1-60327-259-9_117. ISBN 978-0-89603-338-2.
  9. ↑ Frøkiaer, H.; Sørensen, H.; Sørensen, J. C.; Sørensen, S. (24. 11. 1995). "Optimization of hapten-protein conjugation by high-performance capillary electrophoresis". Journal of Chromatography A. 717 (1–2): 75–81. doi:10.1016/0021-9673(95)00642-X. ISSN 0021-9673. PMID 8520687.
  10. ↑ Stratis-Cullum, D., McMasters, Sun, Pellegrino, Paul M, & U.S. Army Research Laboratory. (2009). Affinity probe capillary electrophoresis evaluation of aptamer binding to Campylobacter jejuni bacteria(ARL-TR (Aberdeen Proving Ground, Md.); 5015). Adelphi, MD: Army Research Laboratory.
  11. ↑ Promiten, drug information from the Swedish official drug catalog Last updated: 2005-02-17

Vanjski linkovi

[uredi | uredi izvor]
Preuzeto iz "https://bs.wikipedia.org/w/index.php?title=Hapten&oldid=3891295"